[发明专利]一种粉煤灰基多孔陶瓷制备方法

说明书

本发明公开了一种粉煤灰基多孔陶瓷制备方法，包括配料、混料、陈化、成型和烧结的步骤，本发明作为一种粉煤灰基多孔陶瓷制备方法，较传统方法在成型前增加陈化的步骤，以增加产品的气孔率，从而提高其隔热性能，在烧结冷却前增加恒温保温的步骤，提高了成品的抗弯强度；且本发明对造孔剂的占比做出了具体的取值范围研究，35‑45wt％的造孔剂满足抗弯强度和隔热性能的需求，其中40wt％的造孔剂最佳；且本发明对粉煤灰原料粒径的离散程度有严格的筛选，以保证成品的抗弯强度满足要求。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种粉煤灰基多孔陶瓷制备方法。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂排放的工业固体废弃物，每年的排放量在逐年增加，对环境已构成极大危险。如何利用粉煤灰己成为新世纪面临的一大难题。目前粉煤灰的利用主要是建筑方面，生产建材(水泥、砖、混泥土)、筑路等，这些方面利用粉煤灰的利用率不高，只有60％左右，没有充分发挥粉煤灰的价值。提高粉煤灰的利用率及利用价值已经成为当前的一大趋势。

粉煤灰中的氧化物主要有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、三氧化硫等。其中二氧化硅和三氧化二铝的占比较大，与制作陶瓷的黏土成分近似。可用于制作多孔陶瓷，但是由于粉煤灰其成型性能差，所制得成品的抗弯强度和气孔率较低。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种粉煤灰基多孔陶瓷制备方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种粉煤灰基多孔陶瓷制备方法，包括以下步骤：

S1、配料；原料包括：粉煤灰50-60wt％、造孔剂35-45wt％、粘结剂4-6wt％；

S2、混料；将S1中的原料放入行星球磨机中干磨，料球比1∶2，球磨时间2-2.5h，得到混合料；

S3、陈化；将S2中的混合料加入蒸馏水，在湿度60-70％的环境中放置48h；

S4、成型；将陈化后的混合料置于模具中，以20-80MPa的压力挤压成型，脱模后得到一定形状的坯体；

S5、烧结；先将S4中的坯体放置在鼓风干燥箱内，烘干10-12h，再用高温箱式炉烧制，得到成品；

所述粉煤灰中SiO2的含量在所述粉煤灰所有氧化物中的占比≥40％，所述粉煤灰中SiO2和Al2O3的含量之和在所述粉煤灰所有氧化物中的占比≥65％；

所述粘结剂为膨润土。

在上述技术方案中，造孔剂的占比对成品的气孔率和抗弯强度有关键的影响，在合理范围内，造孔剂占比大，气孔率高，产品隔热性能好，抗弯强度低；在成型前增加陈化步骤，使得成品的气孔率提高，以增加其隔热性能；烧结冷却前增加恒温保温步骤使得成品的抗弯强度在一定程度有所提高。

作为本发明的优选，所述造孔剂粒径100μm，含水量0.5％，气化温度400℃。

在上述技术方案中，造孔剂考虑其成本选择市面上可轻易购买的规格。

作为本发明的优选，所述膨润土中Al₂O3大于50wt％，Al₂O₃与SiO₂加起来≥60wt％。

作为本发明的优选，在步骤S2中，所述行星球磨机转速200r/min。

作为本发明的优选，在步骤S2中，球磨时间达到1.5h后，加入蒸馏水，蒸馏水用量为所述混合料总质量的0.02-0.03倍。

作为本发明的优选，在步骤S3中，蒸馏水的用量为所述混合料总质量的0.2倍。